Си́гма-гиперо́ны ( Σ-гипероны ) — элементарные частицы, представляющие собой барионы со странностью −1 и изотопическим спином 1, не содержащие валентных c- , b- или t- кварков . Они группируются в мультиплеты по три частицы: сигма-минус-гиперон Σ ⁻ , сигма-ноль-гиперон Σ ⁰ , сигма-плюс-гиперон Σ ⁺ . В состав Σ-гиперонов входят ровно два кварка первого поколения (верхние u и/или нижние d ) и ровно один странный кварк ( s ); у нейтрального Λ-гиперона такой же кварковый состав, как у Σ ⁰ -гиперона ( uds ), но нулевой изоспин. Σ-гипероны относятся к более широкой группе , которые классифицируются как барионы с изоспином 1, содержащие два кварка первого поколения ( u- и/или d- кварки ) и ровно один кварк второго или третьего поколений — s- , c- , b- или t- кварк . В основном состоянии все сигма-гипероны ( Σ ⁺ , Σ ⁰ и Σ ⁻ ) имеют спин 1/2, но в возбуждённых состояниях их спин может быть больше (известны сигма-гиперонные резонансы со спином 1/2, 3/2, 5/2 и 7/2). Чётность в основном состоянии положительна, в возбуждённых состояниях может быть как положительна, так и отрицательна. У анти-сигма-гиперонов ( Σ ⁺ , Σ ⁰ и Σ ⁻ ) электрический заряд, изоспин и странность противоположны соответствующим частицам ( Σ ⁺ , Σ ⁰ и Σ ⁻ ). Следует отметить, что Σ ⁺ и Σ ⁻ не являются античастицами друг для друга; например, их массы различаются на 8 МэВ, а время жизни Σ ⁻ почти вдвое больше, чем Σ ⁺ .

Характеристики сигма-гиперонов

Частица	Кварковый состав	Масса , МэВ	I	J P	Q	S	c	b	t	Магнитный момент , μ N	Среднее время жизни , с	Основные моды распада и коэффициент ветвления
Σ +	uus	1189,37 ± 0,07	1	1 ⁄ 2 +	+1	−1	0	0	0	2,458 ± 0,010	(8,018 ± 0,026)⋅10 −11	p + π 0 (51,57 ± 0,30 %) n + π + (48,31 ± 0,30 %)
Σ 0	uds	1192,642 ± 0,024	1	1 ⁄ 2 +	0	−1	0	0	0	—	(7,4 ± 0,7)⋅10 −20	Λ 0 + γ (~100%) Λ 0 + e + + e − (~0,5%)
Σ −	dds	1197,449 ± 0,030	1	1 ⁄ 2 +	−1	−1	0	0	0	−1,160 ± 0,025	(1,479 ± 0,011)⋅10 −10	n + π − (99,848 ± 0,005%)

В таблице приведены данные для сигма-гиперонов в основных состояниях. Зарегистрирован также ряд возбуждённых состояний (резонансов): Σ (1385) 3 ⁄ 2 ⁺ , Σ (1660) 1 ⁄ 2 ⁺ , Σ (1670) 3 ⁄ 2 ⁻ , Σ (1750) 1 ⁄ 2 ⁻ , Σ (1775) 5 ⁄ 2 ⁻ , Σ (1910) 3 ⁄ 2 ⁻ , Σ (1915) 5 ⁄ 2 ⁺ , Σ (2030) 7 ⁄ 2 ⁺ и некоторые менее изученные с массой вплоть до 3170 МэВ . В этой схеме обозначений в скобках после символа Σ указана средняя масса мультиплета в мегаэлектронвольтах с округлением до 5 МэВ , вслед за скобками — спин и чётность; основное состояние сигма-гиперонов в этой схеме будет записываться как Σ (1195) 1 ⁄ 2 ⁺ , хотя обычно её применяют лишь к резонансам (частицам, испытывающим распад через сильное взаимодействие и поэтому значительно более короткоживущим, чем частицы, распадающиеся через электромагнитное и слабое взаимодействие).

Примечания

Ссылки

• Ишханов Б. С., Кэбин Э. И. (рус.) . Шпаргалка для отличника. Частицы и ядра . msu.ru. Дата обращения: 23 июля 2011.

• // Workman R. L. et al. (Particle Data Group). 2022 Review of Particle Properties. Prog. Theor. Exp. Phys. 2022, 083C01 (2022)